基于模块化多电平换流器的柔性直流电网由于具有有功和无功可独立控制、高度模块化等优点，在大规模新能源消纳和交流电网异步互联等场景下，逐渐得到了广泛应用。然而与交流电网相比，柔性直流电网在发生直流故障后，由于系统阻尼低，短路电流上升速度更快，故障后系统的生存和恢复问题成为限制柔性直流电网发展的瓶颈，而故障的检测和识别则是其中的关键技术难点。本文主要围绕柔性直流电网直流线路故障下的故障识别关键技术开展研究。
　　首先对柔性直流输电技术的起源历程和发展前景进行了简要概述，并指出了柔性直流输电技术面临的诸多技术挑战，其中直流侧故障后系统的生存和自愈问题是限制柔性直流电网快速发展的瓶颈之一。从生存和自愈两个角度分别分析了故障识别的需求以及面临的问题，总结了目前国内外在直流故障快速识别和故障后系统重合策略上的研究现状与不足，说明了本文的研究重点与意义。
　　其次对柔性直流电网的基本工作原理进行了研究，介绍了模块化多电平换流器的基本拓扑结构与工作原理等。在此基础上分析了目前柔性直流电网的主要拓扑结构与接线方式，基于未来柔性直流输电技术的发展趋势以及功率传输的特点，确立了以基于环状拓扑的多端柔性直流电网为本文研究对象，并研究了多端柔性直流电网的基本控制策略。
　　接着从电压、电流等暂态电气量和故障行波两个角度研究了柔性直流系统直流侧故障下的暂态故障特征。以真双极结构的换流站为研究对象，详细分析了单极接地和双极短路下的不同故障特性，从时间和空间等多个维度分析了直流侧故障的演化机理。对于多端柔性直流电网下区内故障和区外故障的区分，从故障行波的角度分析了限流电抗器在区内、区外故障识别中起到的边界作用。
　　然后针对现有故障识别方法在可靠性和灵敏性上存在不足的问题，以主保护难以区分真实故障和雷击干扰为例，提出了一种基于分支结构卷积神经网络的辅助故障识别策略。通过构建电压和电流输入分支和对应的输入特征矩阵，实现了多类别故障信息的融合利用，能够作为现有主保护方案的辅助判据。
　　最后针对永久性故障和暂时性故障的区分难题，提出了一种基于并联式脉冲注入法的直流线路自适应重合策略。通过将限流电抗器和直流线路上的故障能量转移至能量吸收模块中进行储存和利用，实现了故障性质的判别，以及永久性故障下的故障定位。对该策略在真双极换流站下的适用性也进行了分析。